一种基于机器视觉的拉链金属链牙缺陷检测方法

摘要

本发明涉及一种基于机器视觉的拉链金属链牙缺陷检测方法，利用由送料机构、物料位置传感器、图像传感器、步进电机/伺服电机、灯箱、传送皮带、分拣机构、不锈钢滑轨、控制器和控制系统构成的检测装置进行检测，待检测拉链经送料机构送到检测装置的皮带平台上，经物料位置传感器检测定位，启动图像传感器，获取拉链图像，然后将图像传输至控制系统，控制系统对图像进行处理，根据处理的结果与判别标准比较，判断拉链是否存在缺陷。本发明，能实现金属链牙缺陷进行同时检测，克服了现有技术只能对某一特定缺陷进行检测的缺点，提高了检测的效率。

主权项

一种基于机器视觉的拉链金属链牙缺陷检测方法，其特征在于：利用由送料机构（1）、物料位置传感器（3）、图像传感器（4）、步进电机/伺服电机（5）、灯箱（6）、传送皮带（7）、分拣机构（8）、不锈钢滑轨（9）、控制器（10）和工控机或嵌入式控制系统（11）构成的检测装置进行检测，把前道生产工序已完成的待检测拉链（2）经送料机构（1）送到检测装置的皮带平台上，在步进电机/伺服电机（5）的驱动下，由传送皮带（7）带动拉链前进，物料位置传感器（3）检测定位，若有拉链通过，则启动图像传感器（4），获取拉链图像，在灯箱（6）内调节光照，使得拉链图像中链牙部位清晰可见，然后将图像传输至工控机或嵌入式控制系统（11），工控机或嵌入式控制系统（11）对图像进行滤波、二值化和提取轮廓处理，根据处理的结果与判别标准比较，判断拉链是否存在缺陷，拉链产品进入分拣机构（8），根据判别的结果，把存在缺陷的拉链通过不锈钢轨道（9）送入次品区域，把合格品送入下一道包装生产工序，所述检测包括如下步骤：1）采用图像传感器获取拉链图像，并采用灰度均匀拉伸算法调整灰度值在图像上的分布，进行拉链链牙骨架的提取；2）对灰度拉伸后的图像进行图像的光滑化处理后，进行像素的收缩和像素的放大，去除图像中的链牙部分，保留拉头、限位码和锁紧件；3）在整条拉链上划分分析区域，使用求取像素面积算法计算出拉头、限位码和锁紧件三个部分在区域内处在灰度上、下限范围像素的数目，如像素数目低于设定值，则表明拉链缺少某一部分或该部分存在缺陷，缺陷检测程序结束，否则继续执行断齿、少齿检测程序；4）以拉头和锁紧件这两个部分所在的区域里的中心点作为图像旋转的基准点，对图像进行水平旋转；5）在水平旋转后的图像中，以拉头所在区域的中心点为基准点，将链牙骨架划分为拉链拉合部分、拉链开叉上半部分和拉链开叉下半部分三个部分；6）使用图像异或算法，将拉链开叉上半部分和拉链开叉下半部分与整个图像进行图像异或处理，获得只包含拉链拉合部分图像；7）测量出拉合部分左、右边缘点在图像中所在的列值，并以两个链牙齿距的增量作为循环变量，从右往左进行循环检测，如在循环检测过程中不能检测到灰度跳变，说明拉合部分存在断裂，程序结束，否则进入拉链开叉部分检测；8）使用图像异或算法，将拉链拉合部分和拉链开叉下半部分与整个图像进行图像异或处理，获得只包含拉链开叉上半部图像；9）以拉头和限位码所在区域的中心点为基准点，计算拉链开叉上半部分与水平位置的旋转角度，并通过此旋转角度将拉链开叉上半部分图像旋转至水平位置；10）测量出处于水平位置的拉链开叉上半部分左、右两个边缘点的列值，并以两个链牙齿距的增量作为循环变量，从右往左进行循环检测，如在循环检测过程中不能检测到灰度跳变，说明拉链开叉上半部分存在断裂或缺齿情况，程序结束，否则进入拉链开叉下半部分；11）使用图像异或算法，将拉链拉合部分和拉链开叉上半部分与整个图像进行图像异或处理，获得只包含拉链开叉下半部图像；12）以拉头和限位码所在区域的中心点为基准点，计算拉链开叉下半部分与水平位置的旋转角度，并通过此旋转角度将拉链开叉下半部分图像旋转至水平位置；13）测量出处于水平位置的拉链开叉下半部分左、右两个边缘点的列值，并以两个链牙齿距的增量作为循环变量，从左往右进行循环检测，如在循环检测过程中不能检测到灰度跳变，说明拉链开叉下半部分存在断裂或缺齿情况，程序结束，否则表明拉链金属链牙完好；14）根据拉链链牙是否存在缺陷，输出不同的信号。